电化学阻抗谱研究达克罗在海水中的腐蚀行为

测量了达克罗涂层在海水中全浸不同时间的电化学阻抗谱（EIS）,并用等效电路Ro(RpC)(RDQ)进行解析。结果表明：腐蚀过程中试样的极化电阻Rp、双电层电容C、扩散电阻RD均不断增大,且RD/Rp也一直增大。达克罗涂层的腐蚀初期为金属Zn的溶解,随着腐蚀的进行,腐蚀产物在膜内的累积导致钝化膜的有效厚度增加,Zn粉的牺牲阳极作用受到了限制;腐蚀后期主要是机械的壁垒保护作用,直到扩散和溶解作用超过壁垒作用后,涂层以点蚀的形式发生破坏。     

新型达克罗涂层的制备与组织结构

目的 制备环保的无铬达克罗涂层,研究涂层烧结和腐蚀前后微观组织结构的变化,探究涂层的防腐机制。方法 用锌铝合金粉替代锌铝混合粉,钼酸盐和硅烷偶联剂取代铬酸盐制备无铬达克罗涂料,采用喷涂技术在Q235钢基体上涂装制备涂层。通过X射线衍射仪(XRD)分析涂层在烧结和腐蚀前后的物相组成。通过扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析涂层在烧结和腐蚀前后微观组织形貌的变化。结果 钢基体上无铬达克罗涂层组织致密,表面平滑,呈银灰色,无明显孔隙,涂层厚度为8~12 μm。涂层烧结前后表面均由富锌α相、富铝η相和Fe相组成,但烧结后物相的结晶程度较高,未有新相产生。涂层与基体结合紧密在于涂层中的Zn和Al与基体中的Fe在结合界面处相互扩散形成冶金结合。在浸泡试验中,锌铝合金粉优先溶解为海绵状组织,随后与腐蚀介质反应生成针状成岛状分布的腐蚀产物,腐蚀产物包括Zn5(OH)8Cl.H2O、Al5Cl3(OH)12.4H2O、Zn5(OH)6(CO3)2和少量Fe(OH)3。结论 烧结有利于提高涂层物相的结晶度和涂层表面的致密性,有效发挥涂层物理屏蔽作用。涂层腐蚀防护机制为:腐蚀初期主要发挥片状锌铝粉片层状结构的物理屏蔽作用和腐蚀产物填充涂层破坏区域的自修复作用,随着腐蚀时间的延长,涂层发挥牺牲阳极的阴极保护作用。     

电解质对锌在薄层液膜下腐蚀规律的影响

设计了一套适合于研究金属材料在薄层液膜下腐蚀的三电极电化学测量电池。Cl^-浓度的增大，促进了Zn在大量溶液中的阳极反应，降低了传递电阻和自腐蚀电位，从而导致腐蚀速率增大。在0.01mol/L的NaCl溶液中，随着液膜厚度的减小，传递电阻增大，腐蚀速度降低。在同浓度、不同电解质的大量溶液中，Na2SO4溶液对Zn的腐蚀最严重，其次是NaN03，腐蚀最轻的是NaCl；而在薄层液膜下，对Zn的腐蚀作用最明显的是NaCl；其次是Na2SO4；再次是NaN03，最轻的是Na2CO3。     

LY12铝合金/钝化膜/环氧涂层复合电极的腐蚀电化学行为

通过电化学阻抗谱（EIS）技术研究了LY12铝合金／钝化膜／环氧涂层复合电极在NaCl水溶液中的腐蚀行为．结果表明,随浸泡时间的延长,复合电极体系的阻抗不断增大;在浸泡初期,复合电极体系的阻抗谱中即出现了低频扩散阻抗,认为该阻抗由金属表面钝化膜的溶解产物的传质引起．扫描电镜（SEM）观察表明铬酸盐钝化膜呈现明显的裂纹形貌;利于溶解的铬盐通过裂纹到达合金基体使其钝化,是复合电极阻抗不断增大的原因所在．     

Zn在模拟酸雨溶液中及其液膜下的腐蚀

利用可控液膜厚度的闭塞电解池，研究了Zn在模拟酸雨本体溶液及薄液膜下的腐蚀行为．在pH值为2．4—3．8的模拟酸雨本体溶液中，Zn的阻抗谱由高频容抗和低频感抗构成，Zn的腐蚀受电荷传递过程控制．Zn的腐蚀速率和腐蚀电位都随着溶液pH值降低而升高．在较低pH值(2．4和27)的溶液中，由于较强的析氢过程产生表面吸附的氢气泡，使气泡周边的腐蚀重于Zn表面的其它区域，而使表面形成了明显的环形腐蚀痕迹．在薄层液膜下，随着液膜的减薄，Zn的腐蚀过程发生变化，当液膜减至100μm以下时，低频感抗为一扩散特征的Warburg阻抗代替，Zn的腐蚀控制步骤由电荷传递控制转由电荷传递和物质扩散混合控制．研究结果表明，液膜的减薄抑制了Zn腐蚀的阴极过程，Zn的腐蚀速率也随着液膜的减薄而降低。     

石墨烯对无铬达克罗涂层耐蚀性能影响

针对无铬达克罗防腐性能较差的问题,向涂液中添加不同含量石墨烯制备复合涂层以期提升涂层的耐蚀性能。实验采用硝酸铵快速腐蚀实验、浸泡实验、中性盐雾实验测试了涂层的耐蚀性能,利用SEM、EDS、XRD、Raman等方法观察分析了涂层腐蚀前后的组织形貌以及成分变化,明确了石墨烯在无铬达克罗涂层中的形貌与状态,并结合电化学实验,测试了4种涂层在模拟海水(3.5%(质量分数) NaCl溶液)中的Tafel极化曲线以及电化学阻抗谱,对其结果进行比较且应用相应的等效电路分析了其提高防腐性能的机理。结果表明:在腐蚀过程中Zn最先被消耗,Al与其他物质发生化学反应生成难溶于水的致密腐蚀产物;石墨烯以片状的结构嵌在锌铝粉之间,与片状锌铝粉相互交叠、保持平行,增加了涂层的致密性;加入少量石墨烯能够使无铬达克罗涂层的自腐蚀电位升高,腐蚀电流密度降低;涂层Nyquist低频半径和Bode幅值在同一时间段内的最大值均为0.12%石墨烯增强涂层,耐盐雾能力最佳。石墨烯加强了无铬达克罗涂层机械的壁垒保护作用,延缓了电解质溶液渗入的进程。     

电弧喷涂Zn和Al涂层在含SRB海水中的腐蚀行为与机理

利用电弧喷涂技术在Q235钢基体上分别制备了Zn、Al涂层,研究涂层在含硫酸盐还原菌(SRB)海水中的腐蚀行为与机理。采用EIS、PC等电化学方法研究Zn、Al涂层在SRB一个生长周期内的腐蚀电化学行为,采用SEM和EDS对浸泡15 d后的涂层表面微观形貌和化学成分进行分析。EIS和PC结果表明,Zn、Al涂层在含SRB海水中的腐蚀速率均表现出先增大后减小的趋势,在整个实验过程中,Zn涂层的腐蚀速率一直大于Al涂层;SEM分析表明,浸泡结束后,Zn涂层表面覆盖了一层由微生物(SRB)和腐蚀产物共同组成的混合膜层,而铝涂层表面的覆盖层主要为生物膜,腐蚀产物较少。EDS结果显示,Zn涂层表面的S元素含量远高于Al涂层,说明SRB的代谢活动对Zn涂层的影响相对较大。     

可溶盐污染对涂层下Zn腐蚀和涂层失效的影响

利用挂片实验研究了6种可溶盐对涂层下Zn腐蚀和涂层失效的影响．发现对Zn基体来说NaCl对腐蚀的促进作用小于Na2SO4，接近于Na2SO3和FeSO4．NaNO3只对涂层起泡有较大促进作用，对腐蚀的影响较小．而ZnCl2无论对腐蚀还是涂层起泡都无不良影响，甚至有一定的抑制腐蚀的作用．聚氨酯涂层的保护作用好于醇酸涂层．傅利叶变换红外光谱(FTIR)分析表明水分子和涂层分子的碳基C-O形成氢键，因此水的渗透扩散比氧快得多．     

TiAl合金表面搪瓷基复合涂层与多弧离子镀NiCrAlY涂层的抗热腐蚀行为对比研究

以Ti-45Al-2Mn-2Nb合金为基体,采用多弧离子镀制备NiCrAlY涂层、喷涂-烧结法制备搪瓷基复合涂层,对比研究了2种涂层以及合金基体的热腐蚀行为。热腐蚀实验温度为850℃,选用饱和盐溶液溶质成分为75%Na_2SO_4+25%NaCl (质量分数),涂盐量为1.5～2.5 mg/cm~2。研究结果表明,合金基体完全不具备抗热腐蚀能力,表面形成的氧化膜疏松多孔,且极易剥落;NiCrAlY涂层表面生成的保护性Al_2O_3膜提高了合金的抗热腐蚀能力,然而涂层与基体间严重的互扩散及Al_2O_3膜与熔盐的碱性溶解使得NiCrAlY涂层逐渐失效,热腐蚀60 h即出现氧化膜的剥落;而搪瓷基复合涂层在熔盐环境中只发生了轻微的物理溶解,具有极高的热稳定性及较低的热腐蚀速率,有效地阻隔了腐蚀性离子的入侵,抗热腐蚀性能优异。     

火焰喷涂Zn-Al15涂层的海水腐蚀失效分析SCIEI

本文研究了Zn-Al15涂层在海水腐蚀后的形貌、组织结构、化学成分及电化学特性。结果表明,Zn-Al15涂层片状共晶组织的选择性溶解是其电化学静特性与Zn涂层相似、动特性与Al涂层相似的根本原因。海水腐蚀初期,涂层的片状共晶组织与残余应力共同作用,引起涂层的应力腐蚀开裂,导致缝隙腐蚀。随后涂层的脆化、腐蚀产物的塞积、膨胀及残余应力等共同作用,使涂层鼓泡,导致涂层局部腐蚀失效。     

蒸汽发生器的腐蚀失效分析

田湾核电站蒸汽发生器在冷态和热态调试结束后发生了穿晶型应力腐蚀裂纹及点蚀,其腐蚀原因可能为运输及安装期间保养措施不当.提出对蒸汽发生器进行干保养停运保护、由设计的KOH-N2H4碱性水冲洗方案调整为NH3-N2H4碱性水、降低水中溶解氧和Cl-的含量、提高溶液pH、对设备进行定期清洗、化水系统加装反渗透装置等方案,以保证蒸汽发生器的稳定运行.     

环境因素诱导入井管具的腐蚀

对于同一口油井来说,腐蚀介质基本一致,但是井下油井管各部位的腐蚀差异却较大,这主要是环境因素造成的.本文讨论环境因素引起的杂散电流腐蚀、缝隙腐蚀、电偶腐蚀和应力腐蚀.这些腐蚀现象在油气田开发过程普遍存在.入井管具较多,因材质存在一定的差异,电位差较大的局部区域出现较严重的电偶腐蚀.在其连接处可能发生缝隙腐蚀,钻杆加厚过渡带的残余应力将诱发应力腐蚀.希望本文的讨论为油田开发的相关设计和决策提供一定的参考依据.     

模拟电池阴阳极面积比对沉积物下API—P105钢腐蚀规律的影响

利用自行研制的双速流动试验装置,用模拟电池的方法,实测了在模拟轮南油田回注污水中,油套管用钢ＡＰＩ－Ｐ１０５沉积物下局部腐蚀速度。结果表明,沉积物下局部腐蚀速度,随模拟电池的阴、阳极面积比（Ａｃ／Ａａ）的增加先增大后减步,而后又重新增大,并且从理论上对出现这种非单调变化的试验结果进行了解释。     

空气滤网不锈钢丝开裂原因分析

对某电厂开裂失效的不锈钢丝编制的空气滤网的分析表明：其开裂是由晶间腐蚀和应力腐蚀联合作用引起的开裂.主裂纹是应力腐蚀裂纹，不锈钢丝冷加工残余拉应力及环境中Cl离子的存在是不锈钢丝发生应力腐蚀开裂的主要原因.而用材不当，导致发生了晶间腐蚀.晶间腐蚀作为裂纹的起源，诱发并促进了不锈钢丝的应力腐蚀开裂.      

无机盐微粒沉积和大气腐蚀的发生与发展

用Kelvin探头电位分布测量技术研究了无机盐微粒沉积在大气腐蚀的发生与发展过程中的作用．结果表明，无机盐沉积诱发金属大气腐蚀的必要条件是环境相对湿度大于该无机盐与其饱和溶液平衡的相对湿度RHoss．只有在这种条件下，无机盐微粒能够吸收环境中的水汽，在金属表面形成了薄电解质液层并改变电极表面的电位分布为不均匀的火山型电位分布．峰电位Ep和谷电位Ev，会随环境相对湿度的变化而迅速变化，而金属基体电位EM不随环境湿度变化．增加干湿循环次数会增大峰电位Ep和谷电位Ev，的差值即腐蚀电动势，从而增大了大气腐蚀速度．无机盐颗粒沉积金属表面化学分布与电位分布密切相关．提出了无机盐颗粒沉积金属表面不均匀电位分布模型．说明了无机盐颗粒沉积诱发大气腐蚀过程的机制。     

锌的加速腐蚀与大气暴露腐蚀的相关性研究

通过间歇式盐水喷雾试验和极化曲线测定,对比研究了ＮａＨＳＯ３,ＮａＣｌ和ＮａＨＳＯ３＋ＮａＣｌ三种介质对锌腐蚀的影响,并对腐蚀产物进行了ＸＲＤ分析。实验结果表明,以１０＾－１ｍｏｌ／Ｌ ＮａＨＳＯ３＋１０＾－２ｍｏｌ／Ｌ ＮａＣｌ为加速剂,采用间歇式喷雾试验,可模拟锌在沈阳污染大气中的腐蚀过程,腐蚀规律可用ΔＷ＝Ａ＋Ｂｔ公式描述。     

缓蚀剂研究中的电化学方法

介绍了极化曲线外推法、交流阻抗法等电化学研究方法。结果表明, 运用电化学及光电化学现代分析测试技术深入阐释缓蚀剂的缓蚀吸附行 为和机理是未来缓蚀剂领域研究中的发展趋势,对于开发围绕性能和经 济目标的新型多用途环保型缓蚀剂将具有重要的理论意义和社会价值。     

铝阳极在热海水中的钝化对性能影响的探讨

对不同成分的铝阳极在热海水中的电化学性能进行了试验分析,提出由于热海水中表面钝化加剧,使活性元素“再沉积”变得困难。而晶界处的电位较负时,将使阳极电化学性能变劣。     

石墨形态对铸铁海水腐蚀性能的影响

分析了相同基体不同石墨形态的铸铁，在天然海水全浸条件下的腐蚀行为及其机理，在海水中片状、球团状石墨的铸铁以较为均匀的全面腐蚀为主。球团状石墨铸铁的点蚀、坑蚀倾向大于片状石墨铸铁，具有最大的腐蚀深度。     

钢的大气暴露腐蚀与室内模拟加速腐蚀的相关性

通过大气暴露试验和实验室的浸渍干燥湿润复合循环试验,结合腐蚀产物的表面分析,研究了4种钢在沈阳地区的大气腐蚀规律和模拟大气腐蚀过程的腐蚀规律.结果表明：在大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中,4种钢的腐蚀产物都具有不同程度的保护性,腐蚀规律可用ΔW=Ktn公式描述,室内外腐蚀试验结果有较好的相关性.采用001 mol/L NaHSO3+0.001 mol/L NaCl介质为加速剂, 通过干湿复合 循环试验,可模拟钢在沈阳大气环境中的腐蚀过程,近似推测户外长期暴露试验的结果.